KARBONDİOKSİTİN JEOTERMAL REZERVUARIN ÜRETİM PERFORMANSI ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Transkript

1 TEKO 205 / JEOTERMA EERJİ EMİERİ Bu br MMO yayııdır MMO bu yayıdak adeerde krerde toatıda çıka souçarda tekk bg ve basım ataarıda sorumu değdr. KARBODİOKİTİ JEOTERMA REZERVUARI ÜRETİM PERFORMAI ÜZERİDEKİ ETKİİ FATMA BAHAR HOŞÖR ÖMER İAÇ TÜREYE ABDURRAHMA ATMA MURAT ÇIAR ĠTABU TEKĠK ÜĠVERĠTEĠ MAKİA MÜHEDİERİ ODAI BİDİRİ

2

3 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 83 KARBODİOKİTİ JEOTERMA REZERVUARI ÜRETİM PERFORMAI ÜZERİDEKİ ETKİİ Fatma Baar HOŞÖR Ömer İaç TÜREYE Abdurrama ATMA Murat ÇIAR ÖZET üümüzde sürdürüebr ve yeeebr omasıı yaıda ucuz ve temz br eer kayağı oa eoterma eer kuaımı gderek artmaktadır. Ükemzdek eoterma saaar ceedğde rezervuararı baģagıçta sıvı etke odukarı ve rezervuar suyuu çde etks göz ardı edemeyecek mktarda çözümüģ karbodokst buuduğu görüür. uyu termodamk davrıģarı az komozsyoarı ve rezervuarı basıç ve sıcakık davraıģarı karbodokst varığıda odukça etkemektedr. Bu çaıģmada eoterma sstem tek veya çoku takar ee aıarak küte ve eer dekemer erbr tak ç beraber çözümüģ bu sayede üretm doğa beseme ve re-eeksyo sebeb e rezervuarda ouģa basıç ve sıcakık değģmer e karbodokst mktarıdak değģm de modeemģtr. Duyarıık aazer yaıarak çözümüģ karbodokst oraıı üretm ızıı reeeksyo mktarıı eoterma rezervuarı basıç sıcakık ve gaz doymuģuğu üzerdek etker ceemģtr. Bu modeeme çaıģması e karbodokst çere eoterma sstemer davraıģı kasamı oarak ceeebr ve eoterma sstem geecektek erorması sürdürüebrk açısıda değeredrerek e uygu Ģetme strateer bereebr. Aatar Kemeer: Karbodokst çere eoterma sstemer rezervuar modeemes boyutsuz arametre mode. ABTRACT owadays utzato o geoterma eergy as creased greaty due to ts ceaess saeess reewabty ad sustaabty. Two o te commo caracterstcs o Turkey s geoterma eds are tat tey are tay a qud domated ad amost a cota some amouts o carbo doxde. Eve sma quattes o carbo doxde ave rooud eects o te termodyamc beavor o water ase comostos ad te reservor ressure ad temerature beavor. I ts study eac comoet o a geoterma system s rereseted usg a tak tat s comosed o ud ad rock ad tree coservato equatos; mass baaces o water ad carbo doxde ad a overa eergy baace; are soved smutaousy or eac tak. By dog so we are abe to kee track o average reservor ressure average reservor temerature ad te amout o carbo doxde. estvty aayss are made to study te eect o dssoved CO 2 ad to motor te cage o ressure temerature ad gas saturato tat occurs rom roducto reecto ad atura recarge. Ts modeg study ca be utzed to better uderstad te beavor o ot water systems tat cota carbo doxde ad to orecast uture erormace o te geoterma system. Key ords: eoterma systems cotag carbodoxde reservor modeg umed arameter (tak) mode. Jeoterma Eer emer Bdrs

4 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 84. İRİŞ Temz güve sürdürüebr ve yeeebr özeker edeye eoterma eer güümüzde çekcğ düyada ve ükemzde arttırmaktadır. Özeke Türkye de so dokuz yı çde eoterma eer kuaımıda büyük geģmeer sağamıģtır. Mevcut oarak Türkye eektrk kuruu kaastes 30 M e oarak ve doğruda kuaım kaastes se 2705 M t oarak vermektedr [2] yııda eektrk kuruu kaastes 7.8 M e [8] oduğu değeredrrse ükemzde eoterma eer kuaımıı e derecede geģtğ görümektedr. Korkmaz vd. [8] sıcakığı 00 o C de yüksek 38 saada yatıkarı çaıģma soucuda eektrk otasye statstkse P 0 değer 673 M e P 90 değer se 340 M e oarak vermektedr. Ye ayı çaıģma Isı otasye ç P 0 değer 5600 Mt ve P 90 değer se 400 M t oarak vermektedr. Mevcut kuaım ve otasye dkkate aıdığıda eoterma eer kuaımıı ükemzde öümüzdek yıarda geģme otasye oduğu görümektedr. Brçok eoterma rezervuar karbodokst çermektedr. ıvıı etke oduğu eoterma rezervuararda su çersde çözümüģ karbodokst mktarı kütece %5 e kadar çıkmaktadır. Öreğ Türkye öem eoterma saaarıda br oa Kızıdere saasıda çözümüģ karbodokst mktarı %.5 tr [0]. Jeoterma rezervuarar modeerke (sayısa modeeme veya umed arametre modeemes e) karbodokst etks modee da edmes gerekmektedr. Karbodokst eoterma saada üretm baģadığı zama akıģı termodamk özeker kotro eder. u-karbodokst karıģımıı gazaģma (ayrıģma) oktası basıcı karıģımdak karbodokst oraıa bağı oarak değģr. Karbodokst çere eoterma sstemer sa su sstemere azara daa yüksek gazaģma oktası basıcıa satr ve karbodokst mktarı arttıkça gazaģma oktası basıcı da artar. teratürde eoterma sstemer modeemesde karbodokst etks brçok araģtırmacı taraıda ee aımıģtır. Zyvoosk ve O uva [7] eoterma rezervuararı sayısa smuasyouda koruum dekemer kuaımasıı ayrıtıı oarak ceemģerdr. Özet oarak çaıģmaarıda üç adet koruum dekem kuamıģardır. Buar su ç küte koruumu dekem tüm sstem ç eer koruumu dekem ve karbodokst ç küte koruumu dekemerdr. Bu çaıģmada teme değģkeer basıç eta ve sıcakık oarak beremģtr. Atkso ve dğerer [2] buar azı etke oduğu rezevuarar ç boyutsuz arametre mode geģtrerek öem mktrarda karbodokst çere Bagore eoterma rezervuarıı modeemģerdr. Bagore saası baģagıç koģuarıda k az çerdğde doayı araģtırmacıar bu saaya k takta ouģa br mode uyaramıģardır. Bu takarda br sıvı böges dğer de buar böges modeemek amacıya kuaımaktadır ve bu k tak arasıda küte traser gerçekeģebmektedr. O uva ve dğerer [9] eoterma rezervuararı akıģkaı sıkıģtırımıģtırımıģ sıvı k az veya tek az gaz oması durumua göre sayısa smuasyou yaıırke teme değģkeer ası ayaraması gerektğ e g ayrıtıı bg vermģerdr. Ortaya koydukarı yakaģım güümüzde de brçok sayısa modede kuaımaktadır. Aka ve atma [] tg ve Ramey [8] taraıda sa su sstem ç geģtrmģ oa boyutsuz arametre mode su-karbodokst sstem davraıģıı vere br termodamk aket ekeyerek geģtrmģerdr. Batste vd. [3] se TOUH2 smüatörüü rezervuar akıģkaıı tuzu su ve akıģka çde yoğuģamaya gazar oması durumuda sayısa çözümer ası yaıdığıda ve özeke de ası değģkeer ası aıması gerektğde basetmģtr. HoĢgör vd. [6] taraıda gerçekeģtre çaıģma asıda bu bdrde yaıa çaıģmaı teme ouģturmaktadır. Fakat HoĢgör vd. [6] verdğ souçar odukça bast sstemer ç vermģtr. Bu çaıģmada karbodokst çere eoterma sstemer davraıģı kasamı br Ģekde ceemģtr. Jeoterma sstem tek veya çoku takar ee aıarak küte ve eer dekemer erbr tak ç beraber çözümüģ üretm doğa beseme ve reeeksyo sebeb e rezervuarda ouģa basıç ve sıcakık değģmer e karbodokst mktarıdak değģm de gözememģtr. Bu sayede eoterma sstem erorması değeredrerek erye yöek Ģetme strateer bereebr. Jeoterma Eer emer Bdrs

5 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR KÜTE VE EERJİ KORUUMU DEKEMERİİ EİŞTİRİMEİ Bu böümde su-karbodokst sstemer davraıģarı ve geģtre mode matematkse temeer vermektedr. Ġk kısımda su karbodokst sstemer davraıģıı modeemek amacıya teratürde geģtre ve bu çaıģmada kuaıa termodamk aket açıkaacaktır. Buu su karbodokst sstemer davraıģarıı açıkaması tak edecektr. o oarak da geģtre umed arametre mode ayrıtıı br Ģekde açıkaacaktır. 2.. Termodamk Paket Bu böümde aatıacak termodamk aket teratürde daa öce yer aa koreasyo ve bağıtıarı çermektedr. CO 2 kısm basıcı e CO 2 su çersdek küte oraı arasıdak Ģk Hery Yasası e verr. CO 2 H T C () Burada P CO 2 CO 2 kısmı basıcı (Pa) C sıvı su çersdek CO 2 küte oraı H(T) Hery sabt (Pa - ) ve T sıcakıktır (K). Dekem de görüdüğü üzere Hery sabt sıcakığı oksyoudur ve utto [4] taraıda geģtrmģ oa aģağıdak bağıtı e esaaabr. 2 T T H T (2) Cramer [4] çaıģmasıda Hery sabt ç Dekem 3 de vere Ģky vermektedr: H T 5 0 B T (3) Burada B Dekem 3 de kuaıa sabt katsayıarı vermektedr ve bu katsayıar Tabo de suumaktadır. Tabo. Cramer [4] Hery sabt ç verdğ Ģkde kuadığı sabt katsayıar. B(0) B() B(2) B(3) B(4) B(5) Bastk açısıda sıvı azdak su-karbodokst karıģımıı yoğuuk ve akmazıkarı sıvı suyu yoğuuk ve akmazık değerere eģt aıacaktır. ıvı azdak su-karbodokst karıģımıı eta esabı O uva ve dğerer (990) taraıda ortaya koa dekem e esaaır. w C CO so C 2 (4) Burada sıvı azı etas (J/kg) w sıvı azdak suyu etas (J/kg) CO2 gaz azdak CO 2 etas (J/kg) ve so se su karbodokst soüsyouu etasdr. CO2 utto [4] taraıda geģtre dekem e esaaır. Jeoterma Eer emer Bdrs

6 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 86 CO T 0.252T u karbodokst soüsyouu etas de Es ve odg [5] bağıtı e esaaır. 5 T 3 (5) taraıda geģtrmģ aģağıdak T T T so (6) az azı basıcı dekem 7 da görüdüğü üzere buarı kısm basıcıya CO 2 kısm basıçarıı toamıa eģttr. (7) s CO 2 Burada P gazı basıcı (Pa) ve P s buarı kısm basıcıdır (Pa). P s değerer IAP e (2007) göre esaaırke gaz azı yoğuuğu dekem 8 kuaıarak buuur. (8) s CO 2 Burada gaz azı yoğuuğu (kg/m 3 ) s buarı yoğuuğu (kg/m 3 ) ve CO 2 yoğuuğudur. az azı akmazık değer dekem 9 e esaaır. CO 2 (kg/m 3 ) gaz azdak s C CO C 2 (9) Burada gaz azı akmazığı (Pa.s) s buarı akmazığı (Pa.s) CO 2 gaz azdak CO 2 akmazığı ve C gaz azdak CO 2 oraıdır. az azı eta değer dekem 0 kuaıarak esaaır (O uva vd. 985): s C CO C 2 (0) Burada gaz azı etas (J/kg) s buarı etas (J/kg) ve CO 2 gaz azdak CO 2 etasdr. o oarak erag br sıcakık ve basıçta gaz azıdak CO 2 küte oraı dekem e esaaır: C CO 2 () 2.2 Karbodokst uyu Özekere Oa Etker Bu böümde çözümüģ karbo dokst su özeker üstüe oa etker ceeecektr. Br öcek böümde baseddğ gb karbodokst varığı suyu yoğuuk ve akmazık değerer çok aza etkememektedr. Karbodokst e büyük etks ayrıģma basıcı üstüde keds göstermektedr. Kütece çok düģük mktarardak çözümüģ karbo dokst oraarı ayrıģma basıcıı öem öçüerde etkeyebmektedr. ġek de arkı küte oraarı ç basıç sıcakık grağ vermektedr. Daa öce de bertdğ gb karbo dokst varığıı ayrıģma basıcı üstüe etker odukça büyüktür. Öreğ 473 K sıcakığıı ee aaım. Bu sıcakık değerde sa suyu ayrıģma basıcı yakaģık oarak.5 MPa dır. Eğer suyu çde çözümüģ karbo dokst oraı C =0.005 (ya kütece %0.5) oursa bu durumda ġek de ayrıģma basıcıı yakaģık oarak 3. MPa a yüksemektedr. Eğer çözümüģ karbo dokst oraı C =0.025 (ya kütece %2.5) oursa bu durumda ayrıģma basıcı 8.9 MPa omaktadır. örüdüğü gb karbodokst oraıdak küçük artıģar ayrıģma basıcıda çok büyük artıģara ede omaktadır. Eğer eoterma sstem modeemesde karbo dokst oraı esaba katımaz se kuyuar çde Jeoterma Eer emer Bdrs

7 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 87 ayrıģma derğ esaamaarıda çok büyük ataar yaıabr. ığ ayrıģma derker bekerke gerçek ayrıģma derker çok daa dererde buuabr. Üretm sırasıda eğer ayrıģma oktası rezervuar çe grmģse bu durumda rezervuar çde br gaz azı ouģumu söz kousu oacaktır. Böye br durumda rezervuar basıcıı zamaa düģüģü daa yavaģayacaktır. Br baģka değģe basıç daa yavaģ azaacaktır. Buu ede ayrıģma basıcıı atıdak basıçarda ortamda gaz ouģmasıda kayakamaktadır. Bdğ gb de gaz sıkıģtırıabrğ sıvı sıkıģtırıabrkere göre çok daa azadır. OuĢa gaz azı yaıa üretm karģı geeģerek basıcı daa yavaģ düģmes sağar. Şek. u çde çözümüģ karbodokst ayrıģma basıcı üstüe oa etker. ġek 2 de kütece C =0.05 (ya kütece %.5) oraıda su çde çözümüģ oa karbo dokst basıç sesk eta davraıģı üstüe oa etker göstermektedr. Basıç azadıkça ayrıģma basıcıa gedğde gaz açığa çıkmaya baģamaktadır. Ġk etata zoterma eğrer üstüde basıcı ıza azadığı görümektedr. Bu gazı k beģm tamamıa yakııı karbodokstte meydaa gemesde kayakamaktadır. Basıç üretmde doayı daa da düģmeye devam ettğde gaz azı çdek buar mktarı da artmaktadır. az azıı çoğuuğu buar taraıda ouģtuğuda se basıcı azaım davraıģı sa suyuke daa da yakaģmaktadır. Ya basıcı azaıģı eme eme yok deecek kadar azdır. Şek 2. u çde C =0.05 kütese oraa sa karbo dokst basıç sesk eta dyagramıa oa etks []. Jeoterma Eer emer Bdrs

8 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR eştre Mode Bu böümde geģtre umed arametre mode tüm matematkse ayrıtıarı vermektedr. umed arametre modeerde eoterma sstem takarda ouģtuğu varsayımı yaımaktadır. Bu takar eoterma sstem arkı beģeer tems etmektedrer (rezervuar aker vb.). Takar arasıdak kogürasyoar değģebeceğ gb takarı sayıarı da arkı eoterma sstemer ç arkııkar gösterebmektedr. eģtre mode aatımı erag br takı üstüde yaıacaktır. Daa sora tüm eoterma sstem ç çözümer ası yaıacağı açıkaacaktır. ġek 3 de eoterma sstem çdek erag br takı ve oa bağı (küte ve eer aıģ verģ yaıdığı) oa dğer takar göstermektedr [6 ve 5]. Tak : Eeksyo T üretm T 2 3 Tak : 2 Tak : 3 Tak : u + kayaç Hacm : V b özeekk : ıcakık : T Basıç : s s Beseme T s 0 c c Tak : Tak : c- Tak : c Şek 3. eģtre modede erag br takıı özeker. eģtre modede er br takı kayaç ve suda (su buar sıvı veya er k azda buuabmektedr) ouģtuğu varsayımı yaımaktadır. Bu takıı basıcı ve sıcakığı se T e göstermektedr. Takı gözeek ortam oduğu varsayımı yaımakta ve gözeekğ se e göstermektedr. Takı kaba acm V b e göstermekte ve kaba acm basıç ve sıcakıkta bağımsız ya zama e değģmedğ varsayımı yaımaktadır. Tak daa öce de baseddğ gb baģka takara küte ve eer aıģ verģ yaabmektedr. ġek 3 dek takıı bağatı yatığı c kadar tak oduğuu varsayaım. Küte ve eer aıģ verģer takı e tüm bu takar e gerçekeģtrecektr. Buarı dıģıda takı çe beree br T sıcakığıda kütese debs e eeksyo yaıabmektedr. Ayrıca kütese debs e sıvı üretm ve kütese debs e de gaz üretm gerçekeģmektedr. Yaıa üretmer tak ag sıcakıkta se o sıcakıkta yaımaktadır. Takar arasıda küte traser ctus [3] bezer br yakaģım e gerçekeģtrmektedr. Bua göre erag br takı e bağı oduğu erag br takı arasıda küte debs dekem 2 e vermektedr: Burada basıcı (Pa) tak ve tak arasıda taģıa sıvı azı kütese oarak akıģ debs (kg/s) tak basıcı (Pa) ve (2) tak beseme deksdr (kg/(bar.s)). azı kütese akıģ debs dekem de sıvı yere gaz ç oa beseme deks grerek esaaır. Bu oktada beseme deks kayaç (basıç ve sıcakığa bağı omaya) ve akıģka (basıç ve sıcakığı Jeoterma Eer emer Bdrs

9 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 89 kuvvet oksyou oa) omak üzere k kısımda ouģtuğu bertmedr. Beseme deks aģağıdak gb yazıır: (3) Burada kayaç kısmı beseme deks (m 3 ) ve akıģka kısmı beseme deksdr (kg/(pa.s.m 3 )). AkıĢka kısım ç dekem 4 kuaıır. k r (4) Burada k sıvıı göre geçrgeğdr. Kayaç kısım ç dekem 5 kuaıır: r ka d (5) Burada k takı ouģtura ortamı geçrgeğ (m 2 ) A takar arası traser oa akıģkaı geçtğ yüzey aaı (m 2 ) ve d karakterstk uzuuk ya br takta dğer taka traser ourke akıģkaı kat ettğ you uzuuğudur (m). rd arametres veya tarse çakıģtırma sırasıda ayaraabecek br arametre oa çde yer adıkarıda k A ve d değerer breyse oarak bmes gerek değdr. Dğer tarata beseme deks akıģka kısmı vere basıç sıcakık ve doymuģuk değerere göre esaaır. eģtre mode sstem çdek er br tak üstüde üç adet dekem çözümese dayamaktadır. Buar sırasıya aģağıdak gb vermektedr:. u ç küte deges 2. Kayaç ve akıģkaar üstüde eer deges dekem 3. Karbo dokst ç küte deges dekem 2.3. u ç küte deges dekem u ç bast küte deges dekem dekem 6 da verdğ Ģekde yazabrz: V b. d dt c c 0 (6) Burada doymuģuğu göstermektedr (kesr). Dekem 6 da k term takı çdek küte brkm debsdr. Ġkc term dğer takarda gee sıvı su küte debs üçücü term dğer takarda gee su buarı kütes dördücü term yaıa sıvı su üretm debs beģc term yaıa su buarı üretm debs ve so term s yaıa sıvı su eeksyo debs göstermektedr. AaĢıacağı gb mode çde rezervuar çe buar basma Ģem esaba katımamıģtır. Dekem 6 da vere dekem çde dkkat edecek oursa brkm termde zama türev mevcuttur. Zama türev aabmek ç sayısa yakaģım yaımıģtır. ayısa yakaģım oarak sou arkar yötem kuaımıģtır. ou arkar yötem kuaıması durumuda dekem 7 ede edr. Jeoterma Eer emer Bdrs

10 90 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR Jeoterma Eer emer Bdrs 0. b t V c c (7) Dekem 7 de bemsee yakaģım erag br zama ç çözüm ede edmek stedğde zama çde adım atmayı gerektrmektedr. Dekem 7 de Ģmdk zama adımıı + se br sorak zama adımıı bertr. t se atıa adımı büyüküğüü göstermektedr (s). Çözüm sırasıda dege robem yaģamamak amacıya kaaı (mct) yakaģım uyguamıģ ve brkm dıģıdak dğer tüm termer + zama adımıda değeredrmģtr. Bu durum dekem 8 de vermektedr. 0. b t V c c (8) Kayaç ve akışkaar ç eer deges dekem Kayaç ve akıģkaar ç eer deges dekem dekem 9 da vermektedr. m m b T T u u T C dt d V c c c (9) Burada C sesk ısı kaastes (/(kgk)) u se sesk ç eery (/kg) göstermektedr. Dekem 9 da brc term kayaç sıvı su ve gaz azarı çde eer brkm tems etmektedr. Ġkc term dğer takarda sıvı su e gee eer debs üçücü term dğer takarda gaz azı e gee eer debs dördücü term ısı etm soucu dğer takarda gee eer debs beģc term sıvı üretm soucu takta çıka eer debs atıcı term gaz üretm soucu takta çıka eer debs ve so term se sıvı eeksyou soucu taka gre eer debs göstermektedr. Dğer takarda gee eer debs esabı yaıırke basıç arkıı çara eta term ası ee aıacağı öemdr. Burada eta e oacağıa akıģ yöüe göre karar vermektedr ve bu dekem 20 de göstermektedr. (20) Zama türev esaamak amacıya sou arkar yötem kuaıı kaaı yakaģım uyguaırsa dekem 2 de vere ayrık dekeme uaģımıģ our. m m m m b T T t u u T C u u T C V c c c (2)

11 9 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR Jeoterma Eer emer Bdrs Karbodokst üstüde uyguaa küte deges dekem Karbodokst ç kuaıa küte deges dekem dekem 22 de vermektedr. 0. C C C C C C b y y dt d V c c (22) Dekem 22 de brc term karbo dokst sıvı su ve gaz azıdak brkm göstermektedr. Ġkc term dğer takarda sıvı su çde gee karbodokst debs üçücü term dğer takarda gaz azı e gee karbo dokst debs dördücü term sıvı üretm e çıka karbo dokst debs ve so term de gaz üretm e çıka karbo dokst mktarıı vermektedr. Dğer takarda oa karbo dokst geçģ ç kütese oraı ag koģuda kuaıacağı dekem 23 de vermektedr. (23) Zama türev ç sou arkar kuaıı değģkeer ç kaaı (mct) yakaģım kuaıdığıda dekem 24 ede edr. 0. C C C C C C C C b t V c c (24) 3. ÖREK UYUAMAAR Bu böümde rezervuar suyuu çde çözümüģ karbo dokst oması durumuda rezervuarı üretm erormasıı ası oduğu araģtırımıģtır. CO 2 eoterma rezervuarardak etks gözememek amacıya arkı öreker vermģtr. eģtre mode ġek 4 de vere rezervuar ve aker tems ede k takı yaay örek üzerde uyguamıģtır. Şek 4. umed arametre modede eoterma sstemer modeemes ç kuaıa örek tak kogürasyou.

12 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR CO 2 mktarıı etks Ġk uyguamada rezervuar ve aker suyuu çde ayı mktarda çözümüģ karbo dokst oması durumuda rezervuarı üretm erormasıı ası oduğu araģtırımıģtır. OuĢturua eoterma sstem özeker Tabo 3 de vermektedr. Rezervuar 0000 gü boyuca 300 kg/s e üretm yamıģtır. Dört arkı karbo dokst oraı (%0 %0.5 % %.5) ç mode çaıģtırımıģ ve böye br sstem basıç gaz doymuģuğu suyu çdek karbo dokst oraıı değģm ve gaz azıdak çözümüģ CO 2 oraarıı davraıģı ceemģtr. ouçar ġek 5 ġek 8 arasıda vermektedr. Tabo 3. Jeoterma sstem özeker. Kaba acm m özeekk kesr 0. Ġk basıç Pa Ġk sıcakık K 450 Kayaç sıkıģtırıabrğ /Pa 0-9 KayaĢ ısı geeģme katsayısı /K 0 Kayaç yoğuuğu kg/m Kayacı ısı kaastes /(kg.k) 000 Kayaç geçrgeğ m Üretm debs kg/s 300 Eeksyo debs kg/s 0 Şek 5. Farkı karbodokst oraarı ç basıç davraıģı. ġek 5 de arkı karbo dokst oraarı ç basıç davraıģı görümektedr. uyu çde ç karbo dokst buumaması durumuda basıç ızı br Ģekde azadıkta sora a br değģm e basıç düģümü yavaģamıģtır. Ġk baģtak ızı azaım rezervuarda sadece sıvı su azıı buumasıda kayakamaktadır. Bdğ gb sıvı suyu sıkıģtırıabrğ gazara göre çok düģük oduğuda basıç ıza azamaktadır. YakaĢık 00 güde ayrıģma basıcıa gedğde se gaz azı (sadece su buarı çükü karbo dokst buumamaktadır) açığa çıkar. az azıı sıvı suya göre çok yüksek oa sıkıģtırıabrğ basıcı düģüm ızıı azatmaktadır. uyu çde karbo dokst çözümeye baģadığıda se bu davraıģı daa erke gerçekeģtğ görüür. Karbo dokst mktarı arttıkça da ayrıģma daa erke zamaarda gerçekeģmekte ve basıç davraıģı daa yüksek değererde Jeoterma Eer emer Bdrs

13 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 93 değģmeye baģamaktadır. Bu bekee br davraıģtır. Daa öce de bertdğ gb karbo dokst e büyük etks suyu ayrıģma basıcı üstüdedr. Şek 6. az doymuģuğuu zamaa değģm. ġek 6 da gaz doymuģuğuu zamaa ası değģtğ görümektedr. Bekedğ gb ayrıģma gerçekeģtkte sora gaz doymuģuğu artmaya baģar. Daa yüksek karbodokst oraarıda se gaz doymuģuğu daa öcede meydaa gemektedr. Şek 7. uyu çdek karbodokst oraıı değģm. ġek 7 suyu çdek karbodokst oraıı ası değģtğ göstermektedr. Bua göre karbodokst mktararı üretm e azaım göstermektedr. Bu da bekee br souçtur çükü ayrıģma basıcıa erģtkte sora suyu çdek karbodokst gaz azıa geçmektedr. Jeoterma Eer emer Bdrs

14 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 94 Şek 8. az azı çdek karbodokst mktarıı değģm. o oarak ġek 8 de gaz azı çdek karbodokst mktarıı ası değģtğ göstermektedr. az azı ouģmaya baģadığı a gaz çdek karbodokst oraıı a br artıģ e çok yüksek değerere çıktığı gözemer. Bu da açığa çıka gaz azıı yüksek orada karbodokstte meydaa gedğ göstermektedr. Üretm zamaı ve ızıa bağı oarak da zamaa gaz azı çdek karbodokst mktarı azamaktadır. 3.2 Beseme kayağıdak CO 2 mktarıı etks Bu uyguamada rezervarı beseye kayak ve akerdek çözümüģ CO 2 mktarıı rezervuar erorması üzerdek etks ceemģtr. Burada da k uyguamadak rezervuar özeker geçerdr. Beseme kayağıı çersde çözümüģ CO 2 omaması ve kütese oarak %.5 oraıda çözümüģ CO 2 oması durumarı ee aımıģtır. Şek 9. Beseme kayağıı çersdek CO 2 mktarıa göre rezervuar basıcıı değģm. Jeoterma Eer emer Bdrs

15 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 95 ġek 9 da rezervuarı basıç davraıģı göstermģtr. örüdüğü üzere k aza geçdğde eğer rezervuarı beseye akerde CO 2 varsa karbodokst kısm basıcıı da etksye rezervuardak basıç düģümü daa az omaktadır. azaģma oktası basıcıa uaģıdıkta sora gaz azı açığa çıktığı ç gaz doymuģuğu artmaktadır. Rezervuarı beseye akerde çözümüģ CO 2 varsa gaz doymuģuğudak artıģ ġek 0 da görüdüğü üzere daa azadır. Bu artıģ yakaģık 3500 güde sora daa da artmaktadır çükü ġek ve 2 de aaģıdığı üzere akerde CO 2 omadığı durumda üretme bağı oarak rezervuardak CO 2 tükemģtr ve bu gaz doymuģuğuu egat etkemģtr. Şek 0. Beseme kayağıı çersdek CO 2 mktarıa göre rezervuarı gaz doymuģuğuu değģm. Şek. Beseme kayağıı çersdek CO 2 mktarıa göre rezervuar suyuda çözümüģ CO 2 kütese oraıdak değģm. ġek ve 2 sırasıya beseme kayağıı çersdek CO 2 mktarıa göre rezervuar suyudak ve gaz azıdak CO 2 kütese oraııdak değģmer göstermektedr. uda çözümüģ CO 2 mktarı üretm e azamaktadır ama bu azaım eğer beseme kayağıda CO 2 varsa daa yavaģ gerçekeģr. Jeoterma Eer emer Bdrs

16 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 96 Rezervuarı beseye akerde CO 2 omadığı durumda üretme bağı oarak CO 2 tamame tükemģtr. az azıdak CO 2 mktarı baģagıçta sstemde gaz omadığı ç sıırdır ve gazaģma oktası basıcıa uaģıdıkta sora gaz azı açığa çıkmaya baģar. Eğer rezervuarı beseye akerde baģagıçta çözümüģ CO 2 varsa gaz azıdak CO 2 kütese oradak azaım akerde rezervuar suyua gee CO 2 mktarı e yavaģar aks taktrde ġek 2 de görüdüğü gb CO 2 üretm ızıa ve zamaa bağı oarak tamame btebr. Şek 2. Beseme kayağıı çersdek CO 2 mktarıa göre rezervuarda gaz azıda buua CO 2 kütese oraıdak değģm. 3.3 Reeeksyo mktarıı etks Üçücü uygumada rezervuara reeeksyo yaıması durumuda eoterma sstem erorması ceemģtr. Reeeksyo yokke ve sırasıya %50 %80 ve %00 reeeksyo oması searyoarı araģtırımıģtır. OuĢturua eoterma sstem özeker Tabo 4 de vermektedr. Tabo 4. Jeoterma sstem özeker. Kaba acm m özeekk kesr 0.2 Ġk basıç Pa Ġk sıcakık K 450 Kayaç sıkıģtırıabrğ /Pa 0-9 KayaĢ ısı geeģme katsayısı /K 0 Kayaç yoğuuğu kg/m Kayacı ısı kaastes /(kg.k) 000 Kayaç geçrgeğ m Üretm ızı kg/s 200 ÇözümüĢ CO 2 mktarı kesr 0.0 Reeeksyo sıcakığı K ġek 3 de görüdüğü üzere reeeksyo mktarı arttıkça basıç düģümü azamaktadır. Reeeksyo e beraber akerde de beseme oduğu ç %00 reeeksyo durumuda rezervuarı baģagıçtak basıç değerde çok aza br düģüm omamıģtır. Jeoterma Eer emer Bdrs

17 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 97 Şek 3. Farkı reeeksyo yüzdeere göre basıç davraıģı. Şek 4. Farkı reeeksyo yüzdeere göre gaz doymuģuğu davraıģı. ġek 4 de sstemdek gaz doymuģuğuu davraıģı vermģtr. stemde gazaģma oktası basıcıa gedkte sora gaz azı açığa çıkmaya baģar. az azıı açığa çıkma zamaı reeeksyo mktarıı artması e öteemektedr. Reeeksyo omaması durumuda üretme beraber ouģa basıç düģümü e gaz doymuģuğu mktarı artar. Basıç düģümü reeeksyo e azadığıda gaz doymuģuğu mktarı da azaır. Örek uyguamada %00 reeeksyo oma durumuda basıç düģümü çok az oduğuda sstem sıvı azda üretme devam etmģ ve gaz azı açığa çıkmamıģtır. Jeoterma Eer emer Bdrs

18 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 98 Şek 5. Farkı reeeksyo yüzdeere göre suda çözümüģ CO 2 kütese oraıdak değģm. ġek 5 ve 6 sırasıya sudak ve gaz azıdak CO 2 kütese oraııdak değģmer göstermektedr. uda çözümüģ CO 2 mktarı üretm e azamaktadır ama bu azaım reeeksyo ızıdak artıģ e azaır. az azıdak CO 2 mktarı baģagıçta sstemde gaz omadığı ç sıırdır ve gazaģma oktası basıcıa uaģıdıkta sora büyük mktarı CO 2 de ouģa gaz azı açığa çıkmaya baģar. Reeeksyo mktarı artıkça gaz azı daa geç açığa çıkar ve üretm ouģa CO 2 kütese oradak azaım yavaģar. Şek 6. Farkı reeeksyo yüzdeere göre gaz azıdak CO 2 kütese oraıdak değģm. Jeoterma Eer emer Bdrs

19 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 99 OUÇAR Bu çaıģmada CO 2 çere eoterma sstemer basıç ve sıcakık davraıģıı vere br boyutsuz (umed) arametre mode geģtrmģtr. CO 2 e çok gazaģma oktası basıcı üzerde etks vardır ve sıvı azda buua suyu çersde çok az osa da CO 2 çözümes gazaģma oktası basıcıı arttırmaktadır. Bu basıcı artması sebeb e rezervuarda k aza geçģ daa yüksek basıçarda gerçekeģr. Rezervuarda üretm e ouģa gaz azı gazı sıvıara göre daa aza sıkıģtırıabrğe sa omasıda doayı basıç düģümüü yavaģatmaktadır. Farkı setetk öreker üzerde ouģtua mode uyguamıģ üretm doğa beseme ve reeeksyo sebeb e rezervuarda ouģa basıç ve sıcakık değģmer e karbodokst mkrtarıdak değģm de gözememģtr. Duyarıık aazer yaıarak çözümüģ karbodokst oraıı üretm ızıı re-eeksyo mktarıı eoterma rezervuarı basıç sıcakık ve gaz doymuģuğu üzerdek etker ceemģtr. Bu modeeme çaıģması e karbodokst çere eoterma sstemer davraıģı kasamı oarak ceeebr ve eoterma sstem geecektek erorması sürdürüebrk açısıda değeredrerek e uygu Ģetme strateer bereebr. KAYAKAR [] AKA H. AD ATMA A. "A ew umed Parameter Mode For eoterma Reservors te Presece o Carbo Doxde eotermcs [2] ATKIO P.. CEATĠ R. CORI R. AD KUCUK F. Beavor o te Bagore team/co 2 eoterma Reservor Itay ocety o Petroeum Egeers Joura [3] BATTITEI A. CAORE C. AD PRUE K. Te muator TOUH2/EA or Modeg eoterma Reservors wt Bres ad o-codesbe as eotermcs v [4] CRAMER.D. Te oubty o Metae Carbo Doxde ad Oxyge Bres From 0 o to 300 o C U Bureau o Mes Reort o U..A [5] EI E. J. AD ODI R. M. Te oubty o CO 2 Above 00 C Pure ater ad odum Corde outos Amerca Joura o cece [6] HOOR F. B. ÇIAR M. HAKIDIR F. TUREYE O.I. ATMA A. A ew umed Parameter (Tak) Mode or Reservors Cotag Carbo Doxde Proceedgs 38t orkso o eoterma Reservor Egeerg taord Uversty UA 203. [7] IAP Revsed Reease o Te IAP Ġdustra Formuato 997 or Te Termodyamc Proertes o ater ad team [8] KORKMAZ E. D. ERPE U. ad ATMA A. eoterma Boom Turkey: rowt Ideted Caactes ad Potetas Reewabe Eergy v [9] O UIVA M. J. BODVARO.. PRUE K. AD BAKEEY M. R. Fud ad Heat Fow as-rc eoterma Reservors ocety o Petroeum Egeers Joura [0] ATMA A. ARAK H. OUR M. AD KORKMAZ E.P. Modeg o Producto/Reecto Beavor o te Kzdere eoterma Fed by a 2-ayer eoterma Reservor umed Parameter Mode Proceedgs ord eoterma Cogress Ataya Turkey [] ATMA A. ad UUR Z. Fasg Pot Comressbty o eoterma Fuds wt ow CO 2 Cotet ad Its Use Estmatg Reservor Voume eotermcs v [2] ATMA A. KĢse görüģme 26 Eyü 204. [3] CHITHUI R. J. Actve O ad Eergy Tras. AIME [4] UTTO F. M. Pressure-Temerature Curves or a Two-Pase Mxture o ater ad Carbo Doxde ew Zeaad Joura o cece [5] TUREYE O. I. AD AKYAPI E. A eerazed o-ġsoterma Tak Mode or qud Domated eoterma Reservors eotermcs [6] HITI R.. AD RAMEY H. J. Acato o Matera ad Eergy Baaces to eoterma team Producto Joura o Petroeum Tecoogy [7] ZYVOOKY. A. ad O UIVA M. J. muato o a as-domated Two-Pase eoterma Reservor ocety o Petroeum Egeers Joura Jeoterma Eer emer Bdrs

20 2. UUA TEĠAT MÜHEDĠĠĞĠ KOREĠ 8- ĠA 205/ĠZMĠR 200 ÖZEÇMİŞ Fatma Baar HOŞÖR 98 yıı Ġstabu doğumudur yııda ĠTÜ Made Fakütes Petro ve Doğa az Müedsğ Böümüü btrmģtr. Ayı Üverstede 2006 yııda Yüksek Müeds üvaıı amıģtır. Hae ĠTÜ Made Fakütes Petro ve Doğa az Müedsğ Böümü de Karbodokst çere eoterma sstemer modeemes kouu doktora çaıģmasıa devam etmektedr Yıarı arasıda ayı üverstede AraĢtırma örevs oarak görev yamıģtır. Ömer İaç TÜREYE Ġstabu Tekk Üverstes Petro ve Doğa az Müedsğ Böümü de 997 yııda sas ve 2000 yııda yüksek sas uvaarıı adı yııda taord Üverstes de doktorasıı tamamadıkta sora ayı yı Ġstabu Tekk Üverstes Petro ve Doğa az Müedsğ Böümü de öğretm üyes oarak göreve baģadı. Hae ayı böümde öğretm üyeğ göreve doçet oarak devam etmektedr. sas yüksek sas ve doktora sevyeerde verdğ derser arasıda rezervuar müedsğ kuyu tester aaz etro ve doğa gaz aboratuvarı rezervuar karakterzasyou rezervuar müedsğde otmzasyo yötemer yer amaktadır. Ġg duyduğu araģtırma aaarı arasıda etro ve eoterma rezervuararıı karakterzasyou ç tarse çakıģtırma kuyu test aazer eostatstkse karakterzasyo zoterma omaya akıģ smüasyou ve doğa gazı yeratıda deoaması kouarı yer amaktadır. Ömer Ġaç Türeye Petro Müedser Odasıa ve ocety o Petroeum Egeers kuruuģua üyeker buumaktadır. Abdurrama ATMA Ġstabu Tekk Üverstes Petro Müedsğ Böümü de Y.Müeds oarak mezu odukta sora gttğ A.B.D. dek taord Üverstes de Petro Müedsğ Böümü de M ve Doktora üvaarıı adı. Daa sora taord Üverstes de Assstat Proesör oarak çaıģtıkta sora 980 yııda ĠTÜ Petro Müedsğ Böümü de çaıģmaya baģadı arasıda uud Arabsta da KFUPM-Researc Isttute te çaıģtı. Hae ĠTÜ Petro Müedsğ Böümü de görev yamaktadır. Ġg aaarı arasıda etro doğa gaz ve eoterma müedsğ ve üretm ve rezervuara g kouar yer amaktadır. Murat ÇIAR Yard. Doç. Dr. Murat Çıar 2003 yııda Ġstabu Tekk Üverstes Petro ve Doğa az Müedsğ böümüde mezu odu yııda ayı böümde yüksek müeds uvaıı adıkta sora br süre bu böümde araģtırma görevs oarak çaıģtı tarer arasıda Amerka BreĢk Deveter taord Üverstes de doktorasıı tamamadı. taord Üverstes de yatığı çaıģmaarda ötürü Hery J. Ramey Feows ödüüe ayık görüdü. 202 yııda bu yaa Ġstabu Tekk Üverstes Petro ve Doğa az Müedsğ böümüde öğretm üyes oarak görev yamaktadır. AraĢtırma aaarı arasıda Isı yötemer kuyu tester aaz ve eoterma müedsğ buumaktadır. Jeoterma Eer emer Bdrs